震源断層の強度・摩擦特性・応力

震源断层的强度、摩擦特性和应力

基本信息

批准号：
22K03748
负责人：
矢部康男
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

ICDP-DSeisプロジェクトで掘削したHole Bから回収された，2014年Orkney地震(M5.5)の震源断層を含む岩石試料を用いた摩擦すべり実験を行った．乾燥状態では，震源断層が生じたランプロファイアダイクとその母岩であるクラウン溶岩のいずれも摩擦係数は0.6-0.75で，一般的な岩石と同程度であった．最大累積変位172mmまででみると，法線応力によらず，クラウン溶岩の摩擦係数はすべり速度弱化を示した．一方，ランプロファイアダイクは，法線応力15MPaでは，すべり量が小さいときは速度強化だが，累積すべり量が大きくなるにつれて速度弱化に転じた．しかし，法線応力5MPaでは，実験を行ったすべり量の範囲では常に速度弱化であった．加水状態でも，クラウン溶岩の摩擦係数は乾燥状態と同程度であったが，ランプロファイアダイクでは0.2-0.3に低下した．クラウン溶岩の摩擦係数は，法線応力によらず，速度弱化を示した．ランプロファイアダイクは法線応力によらず，速度強化の摩擦特性であった．摩擦すべりに伴うAE活動も計測した．クラウン溶岩では，乾燥状態でも加水状態でも，累積すべり量が大きくなるにつれて，AE活動は低下した．一方，ランプロファイアダイクでは，実験開始直後はすべり量が大きくなるにつれて，いったん，AE活動が低下するが，その後，再び活発になることが分かった．これらの結果は，掘削地点が，本震時には破壊伝播を阻害する安定領域としてふるまい，その後に活発な余震活動を生じたことと説明する．

使用包含从ICDP-DSEIS项目中发掘的B孔B中回收的2014年Orkney地震（M5.5）的源断层的岩石样品进行了摩擦实验。在干燥状态下，产生了震中断层的ranprofiredyke的摩擦系数，其宿主岩石的牙冠熔岩的摩擦系数为0.6-0.75，类似于普通岩石。从172毫米处的最大累积位移来看，牙冠熔岩的摩擦系数显示出滑动速度的较弱，无论正常应力如何。另一方面，在15MPA的正常应力下，滑动量很小时，拉克弗弗弗弗弗雷弗尔堤的速度会得到加强，但是随着滑移量的累积量增加，拉克弗罗弗尔堤的速度开始削弱。但是，在5MPA的正常应力下，在实验中进行的滑动范围内，速度始终降低。即使在水含水状态下，牙冠熔岩的摩擦系数也类似于干燥状态，但在Ranprofire Dyke中降至0.2-0.3。牙冠熔岩的摩擦系数显示出速度的弱，无论正常应力如何。不管正常的压力如何，拉克弗罗佛染色器是速度增强的摩擦特性。还测量了与摩擦滑移相关的AE活性。在皇冠熔岩中，无论是干燥还是浇水，AE活性随着累积的滑动量增加而降低。另一方面，在拉克弗罗弗尔堤防中，随着实验开始后的滑移量立即增加，AE活性会减少，但发现AE活性再次降低。这些结果解释了挖掘位点作为稳定区域的表现，可在主震动过程中抑制破坏性传播，然后积极地进行余震活性。